Enzyme

Danh s�ch nhĩm 1
I.Bản chất và cấu tạo hoá học của enzyme
II.Tính chất đặc hiệu của enzyme
III.Cơ chế tác dụng của enzyme
IV.Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng của enzyme
V. Enzyme allosteric
VI. Cách gọi tên và phân loại enzyme
VII. Các phản ứng của enzyme
VIII. Phương pháp xác định hoạt độ enzyme
IX. Enzyme không tan
I.Bản chất và cấu tạo hoá học của enzyme
1.Bản chất hoá học của enzyme
2.Thành phần cấu tạo của enzyme
3. Cấu trúc bậc 4 của enzyme
4.Trung tâm hoạt động của enzyme

Enzym có bản chất là protein nên có tất cả thuộc tính lý hóa của protein. Đa số enzym có dạng hình cầu và không đi qua màng bán thấm do có kích thước lớn.
1.Bản chất của enzym

Sự thể hiện hoạt tính xúc tác phụ thuộc vào cấu trúc bậc 1,2,3 và 4 của phân tử protein và trạng thái tự nhiên của chúng.
Enzym làm đẩy nhanh tốc độ trong phản ứng hoá học nhờ giảm năng lượng hoạt hoá (cắt đứt liên kết cũ, hình thành liên kết mới)
Không bền và dễ dàng bị biến tính dưới nhiệt độ cao,khi bị biến tính thì mất khả năng xúc tác.Ngoài ra kiềm,acide mạnh ,kim loại nặng cũng có thể làm cho enzyme biến tính.
2. Th�nh ph?n c?u t?o c?a enzyme
Enzyme một thành phần (pepsin, amylase,…)

Enzyme hai thành phần (Willstatter - Đức, 1922)

Apoenzyme: phần protein, nâng cao lực xúc tác của enzym, quyết định tính đặc hiệu
Nhóm ngoại: phần không phải protein,ổn định về nhiệt, có thể tồn tại độc lập. quyết định kiểu phản ứng mà enzyme xúc tác và tăng độ bền của apoenzyme đối với các yếu tố gây biến tính. Có 3 loại:
Coenzyme: liên kết thuận nghịch với enzym (NAD, FAD)
Prosthetic (nhóm phụ) gắn vào enzym bằng liên kết cộng hoá trị (enzym catalaza)
Các ion kim loại (Fe, Mg, Mn, Zn): ổn định cấu hình enzym và cơ chất
Enzym 2 thành phần
3. C?u tr�c b?c 4 c?a enzyme
Cấu trúc bậc 4 là cách sắp xếp đặc trưng trong không gian của các chuỗi polypeptide riêng biệt trong phân tử enzyme
Các enzyme có cấu trúc bậc 4 như enzyme olygomer và polymer thường có đặc điểm sau đây :

Có khối lượng phân tử lớn vào khoảng 100000
Phân tử thường chứa một vài trung tâm hoạt động
Enzyme có cấu trúc bậc 4 có tính tổ chức của một hệ thống hợp tác cao là điều kiện cần thiết để xuất hiện tính chất allosteric của enzyme
Các tiểu tương tác với nhau bằng các liên kết khác nhau và độ bền tương tác giữa các tiểu phần phụ thuộc vào kiểu liên kết giữa chúng
4.Trung t�m ho?t d?ng c?a enzyme

Ở enzyme hai thành phần thường bao gồm nhóm ngoại(vitamin, ion kim loại) và các nhóm chức năng của các amino acide ở phần apoenzyem
Trung tâm hoạt động của enzyme là phần của phân tử enzyme trực tiếp kết hợp với cơ chất,tham gia trực tiếp trong việc tạo thành và chuyển hoá phức chất trung gian giữa enzyme và cơ chất để tạo thành sản phẩm phản ứng.
Ở enzyme một thành phần tthđ thường bao gồm một tổ chức các nhóm chức năng của amino acid không tham gia tạo thành trục chính của sợi polypeptid.
Theo fisher thì tthđ của enzymeđã được hình thành sẵn với một cấu tạo nhất địnhchỉ cho phép cơ chất có cấu tạo tương ứng kết hợp vào.
Theo Koshland thì đặc điểm của vùng trung tâm hoạt động là rất mềm dẻo và linh hoạt, các nhóm chức năng của trung tâm hoạt động của enzyme tự do chưa ở tư thế sẵn sàng hoạt động, khi tiếp xúc với cơ chất, các nhóm chức năng ở trong phần trung tâm hoạt động của phân tử enzyme thay đổi vị trí trong không gian, tạo thành hình thể khớp với hình thể của cơ chất
Trung tâm hoạt động của enzym
Đặc hiệu phản ứng

- Phần nhiều mỗi enzyme đều có tính đặc hiệu với một loại phản ứng nhất định. Những chất có khả năng xảy ra nhiều loại phản ứng hóa học thì mỗi loại phản ứng ấy phải do một enzyme đặc hiệu xúc tác.
Đặc hiệu cơ chất

Đặc hiệu lập thể(quang học): đồng phân quang học,đồng phân hình học (chỉ tác dụng lên một dạng đồng phân cis hoặc trans)
Đặc hiệu tuyệt đối: chỉ có khả năng tác dụng lên một cơ chất nhất định.

Đặc hiệu nhóm tương đối: tác dụng lên một kiểu liên kết hóa học trong phân tử cơ chất mà không phụ thuộc vào cấu tạo các phân ftham gia tạo thành mối liên kết đó.
II.Tính chất đặc hiệu của enzyme
Đặc hiệu nhóm tuyệt đối : tác dụng lên những chất có cùng kiểu cấu trúc phân tử,một kiểu liên kết và có những yêu cầu xác định xác định đối với nhóm nguyên tử ở phần liên kết chịu tác dụng.
E + S → ES → P + E

[Trong đó E là enzyme, S là cơ chất (Substrate), ES là phức hợp enzyme - cơ chất, P là sản phẩm (Product)]
- Các loại liên kết chủ yếu được tạo thành giữa E và S trong phức hợp ES là: tương tác tĩnh điện, liên kết hydrogen, tương tác Van der Waals.
Giai đoạn thứ nhất :enzyme kết hợp với cơ chất bằng liên kết yếu tạo thành phức hợp enzyme-cơ chất ES không bền,phản ứng này xảy ra rất nhanh và đòi hỏi năng lượng hoạt hoá thấp.
Giai đoạn thứ 2 : xảy ra sự biến đổi cơ chất dẫn tới sự kéo căng và phá vỡ các liên kết đồng hoá trị tham gia phản ứng
III.Cơ chế tác dụng của enzyme
Giai đoạn thứ 3: tạo thành sản phẩm ,giải phóng enzyme dưới dạng tự do
Nồng độ cơ chất
Khi nồng độ cơ chất tăng thì vận tốc phản ứng tăng.Khi tăng nồng độ cơ chất tới một giá trị nào đó thì vận tốc phản ứng đạt cực đại và sẽ không tăng nữa nếu ta vẫn tiếp tục tăng nồng độ cơ chất.
Nồng độ enzym
Nồng độ enzyme càng cao thì vận tốc phản ứng enzyme càng lớn. Vận tốc đạt cực đại khi toàn bộ enzyme liên kết với cơ chất
IV.Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng của enzyme